專利名稱：短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傳送心電圖的儀器，尤其涉及一種基于GPRS的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀及控制方法，屬于心臟疾病診斷監(jiān)測(cè)的醫(yī)療器械。
背景技術(shù)：
目前，歐美國(guó)家的冠心病發(fā)病率越來(lái)越高，成為危害國(guó)民健康的主要疾病。在美國(guó)、加拿大的冠心病死亡率占心血管病總死亡率的64％以上，美國(guó)每年約70萬(wàn)人死于冠心病，其中65％為突然死亡，幾乎每分鐘就有1人突然死亡。我國(guó)的冠心病發(fā)病率略低于歐美國(guó)家，但是近幾年來(lái)，隨著人民生活水平的提高及人口老齡化，我國(guó)老年人口已達(dá)到1.32億，心血管病的發(fā)病率及死亡率都明顯增高，成為與腫瘤一樣的危害人民健康的主要疾病，據(jù)健康報(bào)報(bào)道我國(guó)現(xiàn)有心血管病患者7000萬(wàn)人，平均每5個(gè)家庭就有1個(gè)心血管患者，因此對(duì)心血管病的防治是一個(gè)十分重要的課題。
在國(guó)內(nèi)外臨床應(yīng)用的心臟動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)診斷設(shè)備有兩種產(chǎn)品，一種為24小時(shí)動(dòng)態(tài)心電圖記錄系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱為HOLTER)，一種為電話傳送心電圖系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱TTM)。HOLTER應(yīng)用于臨床已有50年的歷史，它是通過(guò)記錄盒將患者24小時(shí)內(nèi)的心電圖全部記錄下來(lái)，之后，利用微機(jī)及軟件系統(tǒng)進(jìn)行分析，得出24小時(shí)心電圖的診斷報(bào)告。由于HOLTER記錄的數(shù)據(jù)多，回放及分析的時(shí)間在3-5小時(shí)之間，多數(shù)醫(yī)院要求患者第二天取結(jié)果。在臨床應(yīng)用中，因HOLTER無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常心電圖改變，偶爾出現(xiàn)患者在租用HOLTER的過(guò)程中診斷、治療不及時(shí)而死亡的醫(yī)療事故。
TTM系統(tǒng)是利用固定電話線路遠(yuǎn)程傳送心電圖的設(shè)備，其記錄的心電圖數(shù)據(jù)量是HOLTER的1/6，可分段記錄，及時(shí)傳送。與HOLTER比較，TTM在診斷的及時(shí)性方面體現(xiàn)了優(yōu)越性，但無(wú)法與HOLTER一樣實(shí)現(xiàn)心電圖的定量分析。由于TTM是利用固定電話的有線線路進(jìn)行心電圖傳送，電話線路的有效頻率為0-4000HZ，限制了心電圖的傳送速度及地點(diǎn)。在TTM近幾年的臨床應(yīng)用中，其數(shù)據(jù)的傳送速度慢、無(wú)法在異常心電圖出現(xiàn)的同時(shí)與醫(yī)生進(jìn)行雙向交流、在沒(méi)有固定電話的地方無(wú)法使用等缺陷逐漸體現(xiàn)出來(lái)。
如何在患者佩帶心電圖動(dòng)態(tài)記錄設(shè)備的過(guò)程中，既可以全程記錄心電圖，又可以遠(yuǎn)距離在監(jiān)視器上時(shí)時(shí)觀察到心電圖？既可以遠(yuǎn)程傳送心電圖，又可以在患者送記錄盒的同時(shí)拿到診斷結(jié)果？如何使TTM實(shí)現(xiàn)既可以快速記錄傳送全部心電圖，又可以在任何地點(diǎn)使用？既可以快速雙向通訊，又可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)病例的衛(wèi)星定位跟蹤監(jiān)測(cè)？GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Services)的英文簡(jiǎn)稱，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，目的是為GSM用戶提供分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間提供連接，給移動(dòng)用戶提供高速無(wú)線IP或X.25服務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無(wú)線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、同樣的頻帶、同樣的突發(fā)結(jié)構(gòu)、同樣的跳頻規(guī)則以及同樣的TDMA(TimeDivision Multiple Access)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有的基站子系統(tǒng)(BSS)可以提供全面GPRS覆蓋。理論帶寬可達(dá)172.2Kb/s，實(shí)際應(yīng)用帶寬大約為40-100Kb/s，適合進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳送，無(wú)線協(xié)議等技術(shù)已成熟，并可共享使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述的技術(shù)問(wèn)題提供一種短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀及控制方法，目的是對(duì)從人體采集的心電信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、及時(shí)診斷、雙向通訊醫(yī)療指導(dǎo)、衛(wèi)星定位等功能。
為達(dá)上述目的本發(fā)明短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，包括導(dǎo)聯(lián)線，用于把人體體表的心電信號(hào)傳送到心電信號(hào)采集放大部；心電信號(hào)采集放大部，對(duì)導(dǎo)聯(lián)線傳送的心電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大，并把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部；控制存儲(chǔ)部，對(duì)心電信號(hào)采集放大部的信號(hào)進(jìn)行控制和存儲(chǔ)，并根據(jù)鍵輸入部的命令輸出相應(yīng)的控制信號(hào)；鍵輸入部，用于向控制存儲(chǔ)部輸入需要存儲(chǔ)、回放、發(fā)送的命令；GPRS模塊，對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的心電信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳送和接收控制中心的信號(hào)，并把接收的信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部。
所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀還包括下述結(jié)構(gòu)顯示屏，對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的顯示命令進(jìn)行顯示；音頻信號(hào)處理部，用于對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行處理。
所述的鍵輸入部包括下述結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送心電信號(hào)存儲(chǔ)的指令；回放鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送在顯示屏上回放心電信號(hào)的指令；發(fā)送鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送指令，把心電信號(hào)通過(guò)GPRS模塊進(jìn)行無(wú)線傳送。
所述的心電信號(hào)采集放大部的IC1B的引腳5與導(dǎo)聯(lián)線的紅色扣連接，IC1B的引腳7與IC1D的引腳13連接，IC1C的引腳10與導(dǎo)聯(lián)線的黃色扣連接，IC1C的引腳3和IC1A的引腳1與IC1D的引腳12連接，導(dǎo)聯(lián)線的黑色扣接地。
控制存儲(chǔ)部由IC3和Y1構(gòu)成，IC3為61單片機(jī)，通過(guò)心電信號(hào)采集放大部采集的人體體表的mV信號(hào)通過(guò)IC1A、IC1B、IC1C、IC1D的四級(jí)運(yùn)放將mV信號(hào)放大1000倍到V級(jí)，通過(guò)IC3的引腳14將模擬信號(hào)已轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在IC3的存儲(chǔ)器中，IC3對(duì)人體心電信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換、語(yǔ)音提示、邏輯控制、無(wú)線傳送進(jìn)行控制。
所述的GPRS模塊為GPRS-G20B。
短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀的控制方法，由下述步驟構(gòu)成采集人體體表的心電信號(hào)的步驟；將人體體表的心電信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的步驟；對(duì)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟；對(duì)所存儲(chǔ)的心電信號(hào)向控制中心無(wú)線傳送的步驟；接收控制中心根據(jù)所傳送的心電信號(hào)向使用者所做出的控制信號(hào)。
對(duì)所存儲(chǔ)的心電信號(hào)向控制中心無(wú)線傳送的步驟包括下述步驟把存儲(chǔ)的心電信號(hào)與正常的心電信號(hào)進(jìn)行比較的步驟；把比較后異常的心電信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳送的步驟。
所述的存儲(chǔ)正常的心電信號(hào)按一定的時(shí)間間隔向控制中心無(wú)線傳送。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果如下患者佩帶本發(fā)明的過(guò)程中，既可以全程記錄心電圖，又可以遠(yuǎn)距離在監(jiān)視器上時(shí)時(shí)觀察到心電圖，可以遠(yuǎn)程傳送心電圖，又可以在患者送記錄盒的同時(shí)拿到診斷結(jié)果，實(shí)現(xiàn)既可以快速記錄傳送全部心電圖，又可以在任何地點(diǎn)使用，既可以快速雙向通訊，又可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)病例的衛(wèi)星定位跟蹤監(jiān)測(cè)，短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀解決了以上HOLTER和TTM臨床應(yīng)用的不足，為臨床診斷、急診、急救提供了一種新型醫(yī)療設(shè)備。心臟不適的時(shí)候可手動(dòng)也可自動(dòng)記錄異常癥狀時(shí)的心電圖，存貯的異常心電圖可手動(dòng)或自動(dòng)利用GPRS無(wú)線通訊協(xié)議傳送到醫(yī)院的監(jiān)測(cè)中心終端。


圖1是本發(fā)明的方框圖。
圖2是本發(fā)明的電路原理圖。
圖3是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明導(dǎo)聯(lián)線與人體的連接圖。
圖5本發(fā)明的控制方法流程圖。
圖中1、導(dǎo)聯(lián)線；2、心電信號(hào)采集放大部；3、控制存儲(chǔ)部；4、GPRS模塊；5、顯示屏；6、鍵輸入部；7、輸入導(dǎo)聯(lián)線插頭；8、導(dǎo)聯(lián)線電極扣；9、電源開(kāi)關(guān)；10、機(jī)鏈固定位；11、輸入線插口；12、輸出線插口；13、輸出線；14、紅色扣；15、黑色扣；16、黃色扣。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，如圖1所示包括導(dǎo)聯(lián)線1，用于把人體體表的心電信號(hào)傳送到心電信號(hào)采集放大部2；心電信號(hào)采集放大部2，對(duì)導(dǎo)聯(lián)線1的傳送的心電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大，并把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部；控制存儲(chǔ)部3，對(duì)心電信號(hào)采集放大部1的信號(hào)進(jìn)行控制和存儲(chǔ)，并根據(jù)鍵輸入部6的命令輸出相應(yīng)的控制信號(hào)；鍵輸入部6，用于向控制存儲(chǔ)部3輸入需要存儲(chǔ)、回放、發(fā)送的命令；GPRS模塊4，對(duì)控制存儲(chǔ)部3的心電信號(hào)發(fā)送指令進(jìn)行無(wú)線傳送和接收的控制中心的信號(hào)，并把接收的信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部。
短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀還包括下述結(jié)構(gòu)顯示屏5，對(duì)控制存儲(chǔ)部3輸出的顯示命令進(jìn)行顯示。
上述的鍵輸入部6包括下述結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)鍵，對(duì)需要存儲(chǔ)的心電信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)；回放鍵，對(duì)存儲(chǔ)在控制存儲(chǔ)部3需要在顯示屏5上回放的心電信號(hào)進(jìn)行回放；發(fā)送鍵，對(duì)心電信號(hào)通過(guò)GPRS模塊4進(jìn)行發(fā)送。
如圖2和圖4所示，心電信號(hào)采集放大部2由IC1A、IC1B、IC1C、IC1D、NPN1和電阻、電容組成。用醫(yī)用導(dǎo)聯(lián)線和一次性電極與人體皮膚連接，連接部位為三個(gè)位置，導(dǎo)聯(lián)線電極扣8有三個(gè)為紅色扣14、黃色扣16和黑色扣15，心電信號(hào)采集放大部的IC1B的引腳5與導(dǎo)聯(lián)線的紅色扣14連接，紅色扣14和人體胸骨柄右側(cè)連接，IC1B的引腳7與IC1D的引腳13連接，IC1C的引腳10與導(dǎo)聯(lián)線的黃色扣16連接，黃色扣16和人體左腋前線五肋連接，IC1C的引腳3和IC1A的引腳1與IC1D的引腳12連接，導(dǎo)聯(lián)線的黑色扣15接地，導(dǎo)聯(lián)線黑色扣15和人體右腋前線五肋連接。
如圖2所示，控制存儲(chǔ)部由IC3和Y1構(gòu)成，IC3為61單片機(jī)，通過(guò)心電信號(hào)采集放大部采集的人體體表的mV信號(hào)通過(guò)IC1A、IC1B、IC1C、IC1D的四級(jí)運(yùn)放將mV信號(hào)放大1000倍到V級(jí)，通過(guò)IC3的引腳14將模擬信號(hào)已轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在IC3的存儲(chǔ)器中，IC3對(duì)人體心電信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換、語(yǔ)音提示、邏輯控制、無(wú)線傳送進(jìn)行控制。RECORD為存儲(chǔ)鍵，需要存儲(chǔ)心電圖的時(shí)候按此鍵；REPLAY為用心電圖機(jī)回放鍵，存貯的心電圖需要用心電圖機(jī)輸出的時(shí)候按此鍵；SEND為GPRS發(fā)送鍵，需要通過(guò)無(wú)線發(fā)送的時(shí)候按此鍵。
上述的GPRS模塊為GPRS-G20B，需要無(wú)線發(fā)送的時(shí)候按SEND鍵，存貯在IC3中的心電圖數(shù)字信號(hào)通過(guò)GPRS-G20B的引腳11輸入，再按照無(wú)線協(xié)議，通過(guò)IC3的引腳9發(fā)送。BATTLE-ANT為GPRS-G20B的天線和整個(gè)機(jī)器的電源供應(yīng)。SPEAKER驅(qū)動(dòng)電路為輸出、記錄、欠電、操作提示語(yǔ)音，可通過(guò)存儲(chǔ)在IC3中的語(yǔ)音指導(dǎo)使用和操作。
如圖3所示，本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)如下在機(jī)殼側(cè)面上設(shè)有輸入線插口11、輸出線插口12、機(jī)鏈固定位10和電源開(kāi)關(guān)9，顯示屏5設(shè)置在機(jī)殼的前面，鍵輸入部6設(shè)置在機(jī)殼的上端，輸入線插口11與輸入導(dǎo)聯(lián)線插頭7連接，輸出線插口12與輸出線13連接。
下面結(jié)合圖5對(duì)本發(fā)明的流程作進(jìn)一步說(shuō)明。
通過(guò)導(dǎo)聯(lián)線采集人體體表的心電信號(hào)(步驟100)；對(duì)采集后的心電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)(步驟101)；對(duì)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)(步驟102)；把存儲(chǔ)的心電信號(hào)與正常的心電信號(hào)進(jìn)行比較(步驟103)；把比較后異常的心電信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳送(步驟104)；接收控制中心根據(jù)所傳送的心電信號(hào)向使用者所做出的控制信號(hào)(步驟105)；存儲(chǔ)正常的心電信號(hào)按一定的時(shí)間間隔向控制中心無(wú)線傳送(步驟106)。
權(quán)利要求
1.短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，包括導(dǎo)聯(lián)線，用于把人體體表的心電信號(hào)傳送到心電信號(hào)采集放大部；心電信號(hào)采集放大部，對(duì)導(dǎo)聯(lián)線傳送的心電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大，并把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部；其特征在于還包括控制存儲(chǔ)部，對(duì)心電信號(hào)采集放大部的信號(hào)進(jìn)行控制和存儲(chǔ)，并根據(jù)鍵輸入部的命令輸出相應(yīng)的控制信號(hào)；鍵輸入部，用于向控制存儲(chǔ)部輸入需要存儲(chǔ)、回放、發(fā)送的命令；GPRS模塊，對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的心電信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳送和接收控制中心的信號(hào)，并把接收的信號(hào)傳送到控制存儲(chǔ)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，其特征在于還包括下述結(jié)構(gòu)顯示屏，對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的顯示命令進(jìn)行顯示；音頻信號(hào)處理部，用于對(duì)控制存儲(chǔ)部輸出的音頻信號(hào)進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，其特征在于所述的鍵輸入部包括下述結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送心電信號(hào)存儲(chǔ)的指令；回放鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送在顯示屏上回放心電信號(hào)的指令；發(fā)送鍵，用于向控制存儲(chǔ)部發(fā)送指令，把心電信號(hào)通過(guò)GPRS模塊進(jìn)行無(wú)線傳送。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，其特征在于所述的心電信號(hào)采集放大部的IC1B的引腳5與導(dǎo)聯(lián)線的紅色扣連接，IC1B的引腳7與IC1D的引腳13連接，IC1C的引腳10與導(dǎo)聯(lián)線的黃色扣連接，IC1C的引腳3和IC1A的引腳1與IC1D的引腳12連接，導(dǎo)聯(lián)線的黑色扣接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，其特征在于控制存儲(chǔ)部由IC3和Y1構(gòu)成，IC3為61單片機(jī)，通過(guò)心電信號(hào)采集放大部采集的人體體表的mV信號(hào)通過(guò)IC1A、IC1B、IC1C、IC1D的四級(jí)運(yùn)放將mV信號(hào)放大1000倍到V級(jí)，通過(guò)IC3的引腳14將模擬信號(hào)已轉(zhuǎn)化的數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)在IC3的存儲(chǔ)器中，IC3對(duì)人體心電信號(hào)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換、語(yǔ)音提示、邏輯控制、無(wú)線傳送進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀，其特征在于所述的GPRS模塊為GPRS-G20B。
7.短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀的控制方法，其特征在于由下述步驟構(gòu)成采集人體體表的心電信號(hào)的步驟；將人體體表的心電信號(hào)由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的步驟；對(duì)轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟；對(duì)所存儲(chǔ)的心電信號(hào)向控制中心無(wú)線傳送的步驟；接收控制中心根據(jù)所傳送的心電信號(hào)向使用者所做出的控制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀的控制方法，其特征在于對(duì)所存儲(chǔ)的心電信號(hào)向控制中心無(wú)線傳送的步驟包括下述步驟把存儲(chǔ)的心電信號(hào)與正常的心電信號(hào)進(jìn)行比較的步驟；把比較后異常的心電信號(hào)進(jìn)行無(wú)線傳送的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀的控制方法，其特征在于所述的存儲(chǔ)正常的心電信號(hào)按一定的時(shí)間間隔向控制中心無(wú)線傳送。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種傳送心電圖的儀器，特別是短程無(wú)線動(dòng)態(tài)心電圖儀及控制方法。包括導(dǎo)聯(lián)線，用于把人體體表的心電信號(hào)傳送到心電信號(hào)采集放大部；心電信號(hào)采集放大部，對(duì)導(dǎo)聯(lián)線的傳送的心電信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算放大；控制存儲(chǔ)部，對(duì)心電信號(hào)采集放大部的信號(hào)進(jìn)行控制和存儲(chǔ)，并根據(jù)鍵輸入部的命令輸出相應(yīng)的控制信號(hào)；鍵輸入部，用于向控制存儲(chǔ)部輸入需要存儲(chǔ)、回放、發(fā)送的命令；GPRS模塊，對(duì)控制存儲(chǔ)部的心電信號(hào)發(fā)送指令進(jìn)行無(wú)線傳送和接收控制中心的信號(hào)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)效果患者佩帶心電圖動(dòng)態(tài)記錄儀的過(guò)程中，既可以全程記錄心電圖，又可以遠(yuǎn)距離在監(jiān)視器上時(shí)時(shí)觀察到心電圖。
文檔編號(hào)A61B5/0432GK1775168SQ200510047839
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月28日
發(fā)明者李亙松, 張福利 申請(qǐng)人:中國(guó)醫(yī)科大學(xué)